CN112048953A - 一种双块式无砟轨道上拱处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种双块式无砟轨道上拱处理方法，包括：确认无砟轨道上拱区以及上拱量最大处；在上拱量最大处沿横向开凿道床板；在上拱量最大处切断纵向钢筋；对道床板开凿处进行应力释放，直到道床板的纵向位移变化至预设值；修复道床板开凿处；在道床板开凿处前后沿纵向预设范围内进行植筋锚固；对道床板和支撑层间存在的离缝进行注浆修复。由于无需削薄轨道结构内部材料等工序，也无需频繁调节扣件，只需对连续的道床板横向截断，对上拱处进行应力释放，应力释放完成后，将轨道结构重新连接，该处理方法工艺简单、处理工程量小、成本低，且不破坏轨道内部结构，保证了轨道内部结构的强度以及稳定性。
Description
技术领域
本申请属于铁路无砟轨道结构病害整治技术领域，尤其涉及一种双块式无砟轨道上拱处理方法。
背景技术
目前，双块式无砟轨道存在季节性上拱现象，即夏季高温时，轨道结构由于内部温度应力过大导致轨道结构上拱；在冬季时，温度降低，轨道内部温度应力减小，上拱现象又消除。针对此问题，通常是对上拱区域的轨道扣件进行调节，以此恢复轨道的平顺性，但此方法维护工程量大。除此方法外，当轨道上拱量超过扣件的调节能力时，会采用削薄轨道结构的方法，但此处理方式同样工艺复杂、处理工程量大且成本高，对轨道结构的强度产生一定影响。
发明内容
有鉴于此，本申请实施例期望提供一种双块式无砟轨道上拱处理方法，以解决现有处理方法存在处理工程量大、成本高，且对轨道结构的强度产生一定影响的问题。
为达到上述目的，本申请实施例的技术方案是这样实现的：
本申请实施例提供的一种双块式无砟轨道上拱处理方法，包括：
确认无砟轨道上拱区以及上拱量最大处；
在所述上拱量最大处沿横向开凿道床板；
在所述上拱量最大处切断纵向钢筋；
对所述道床板开凿处进行应力释放，直到所述道床板的纵向位移变化至预设值；
修复所述道床板开凿处；
在所述道床板开凿处前后沿纵向预设范围内进行植筋锚固；
对道床板和支撑层间存在的离缝进行注浆修复。
进一步地，在上拱量最大处沿横向开凿道床板的步骤，包括：
在所述上拱量最大处沿横向对所述道床板切割两条缝；
凿除两条所述缝之间的混凝土。
进一步地，在所述上拱量最大处沿横向对所述道床板切割两条所述缝的步骤，包括：
在所述上拱量最大处沿纵向按15～30cm的距离对所述道床板切割两条所述缝，且两条所述缝的切割深度为1～4cm。
进一步地，在所述上拱量最大处切断纵向钢筋的步骤，包括：
切断后的所述纵向钢筋之间间距为1～2cm。
进一步地，对所述道床板开凿处进行应力释放，直到所述道床板的纵向位移变化至预设值的步骤，包括：
标识所述道床板开凿前的位置，对所述道床板开凿处进行应力释放；
监测所述道床板开凿处的位置，直到所述道床板的纵向位移变化至预设值。
进一步地，对所述道床板开凿处进行应力释放的步骤，包括：
应力释放的环境温度比施工区域夏季平均最高温度低10°～15°。
进一步地，监测所述道床板开凿处的位置，直到所述道床板的纵向位移变化至预设值的步骤，包括：
所述道床板的纵向位移变化为3～10mm。
进一步地，修复所述道床板开凿处的步骤，包括：
重新焊接切断后的所述纵向钢筋；
在所述道床板两侧安装模板；
在所述模板间浇筑混凝土。
进一步地，在所述道床板开凿处前后沿纵向预设范围内进行植筋锚固的步骤，包括：
在所述道床板开凿处前后沿纵向15～20m范围内进行植筋锚固。
进一步地，对道床板和支撑层间存在的离缝进行注浆修复的步骤之后，所述处理方法还包括：
精调扣件系统，恢复线路平顺性。
本申请实施例提供的一种双块式无砟轨道上拱处理方法，由于无需削薄轨道结构内部材料等工序，也无需频繁调节扣件，只需对连续的道床板横向截断，对上拱处进行应力释放，应力释放完成后，将轨道结构重新连接，该处理方法工艺简单、处理工程量小、成本低，且不破坏轨道内部结构，从而保证了轨道内部结构的强度以及稳定性。
附图说明
图1为本申请一实施例的一种双块式无砟轨道上拱处理方法流程图；
图2为本申请一实施例的一种双块式无砟轨道的结构示意图；以及
图3为图2的俯视示意图。
附图标记说明：
1、道床板；2、支撑层；3、道床板开凿处；31、缝；32、混凝土；4、轨枕；5、扣件；6、钢轨；7、纵向钢筋；71、切断纵向钢筋处；8、横向钢筋；9、植筋孔；10、离缝。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。
在本申请的描述中，“纵”、“横”方位或位置关系为基于附图3所示的方位或位置关系。需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
在双块式无砟轨道出现上拱时，通常是频繁对上拱区域的轨道扣件进行调节，以此恢复轨道的平顺性，但此方法维护工程量大。当轨道上拱量超过扣件的调节能力，这时，通常采用削薄轨道结构厚度的方法恢复轨道的平顺性，削薄轨道结构厚度需要经过很多道工序，不仅仅是沿横向开凿道床板，还需要在开凿道床板后人工掏挖或者机器开挖轨道结构内部的材料，在需要开挖处安装可调竖向支撑等工序，此处理方式工艺复杂、处理工程量大、成本高，且由于开挖轨道结构内部的材料，对轨道结构的强度产生一定影响。
有鉴于此，本申请实施例中，提供一种双块式无砟轨道上拱处理方法，请参阅图1，包括以下步骤：
S1：确认无砟轨道上拱区以及上拱量最大处；
S2：在上拱量最大处沿横向开凿道床板；
S3：在上拱量最大处切断纵向钢筋；
S4：对道床板开凿处进行应力释放，直到道床板的纵向位移变化至预设值；
S5：修复道床板开凿处；
S6：在道床板开凿处前后沿纵向预设范围内进行植筋锚固；
S7：对道床板和支撑层间存在的离缝进行注浆修复。
本申请实施例提供的双块式无砟轨道上拱处理方法，首先确定无砟轨道上拱的范围以及上拱量最大处；在上拱量最大处沿横向开凿道床板1，开凿道床板1以便后续对上拱的道床板1进行应力释放；由于道床板1内部存在纵向钢筋7，因此需要在上拱量最大处切断纵向钢筋7，防止由于纵向钢筋7存在的张力使上拱的道床板1不能应力释放；之后，对道床板开凿处3进行应力释放，直到道床板1的纵向位移变化至预设值；紧接着，应力释放完后需要修复道床板开凿处3，以此恢复道床板开凿处3为开凿道床板1前的状态，达到恢复道床板1内部结构强度的目的；再接着，在道床板开凿处3附近进行植筋锚固，使道床板1不再相对于支撑层2发生纵向方向的位移；最后，对道床板1和支撑层2间存在的离缝10进行注浆修复，完成无砟轨道上拱的整治。
本申请实施例提供的双块式无砟轨道上拱处理方法，是在合适的温度范围内，对连续的道床板1横向截断，对上拱处进行应力释放，应力释放完成后，将轨道结构重新连接，从而解决轨道结构内温度大导致应力大产生的季节性上拱问题；且由于此处理方法无需削薄轨道结构内部材料等工序，也无需频繁调节扣件，该处理方法工艺简单、处理工程量小、成本低，且不破坏轨道内部结构，能保证轨道内部结构的强度以及稳定性。
下面结合具体实施例对本申请实施例的处理方法的各步骤进行详细说明。
S1：确认无砟轨道上拱区以及上拱量最大处。
在一实施例中，请参阅图2，无砟轨道上拱的范围以及上拱量最大处是根据上拱产生的离缝10以及无砟轨道高程变化情况而定的，因此需要先观察上拱产生的离缝10范围，然后根据离缝10范围测量无砟轨道高程的变化情况，进而根据高程变化情况确定无砟轨道上拱的范围以及上拱量最大处。通过确认无砟轨道上拱区以及上拱量最大处方便后续在上拱量最大处进行应力释放，因上拱量最大处的内部应力最大，因此此处是最需要应力释放位置。
S2：在上拱量最大处沿横向开凿道床板。
为了方便后续对上拱的道床板1进行应力释放，而道床板1在应力释放的过程中，需要有一定的空间来释放应力，因此需在上拱量最大处沿横向开凿道床板1。开凿道床板1需要保证开凿面均匀、平整，有利于后续监测应力释放的准确性。
需要说明的是，开凿道床板1可以先切割缝31，缝31之间留出间隙、空间给凿除工具，然后用凿除工具进行凿除缝31之间的混凝土32；也可以采用其他步骤方式进行凿除，只需保证凿除面均匀、平整即可。
优选地，在一实施例中，请参阅图2或图3，步骤S2具体包括：
在上拱量最大处沿横向对道床板1切割两条缝31；
凿除两条所述缝31之间的混凝土32。
由于上拱量最大处应力集中量最大，因此需要在道床板1上拱量最大处进行应力释放，而应力释放需要做的前期准备就是沿横向对道床板1切割两条有间隔的缝31，然后将两条缝31间的混凝土32凿除。两条缝31有利于提供给后续凿除混凝土32的路径，凿除混凝土32只需沿着两条缝31进行凿除即可。同时，两条有间隔的缝31有利于集中凿除两条缝31之间的混凝土32，防止凿除到两条缝31以外的混凝土32，导致凿除面不均匀、不平整。
需要说明的是，切割缝31的数量视开凿道床板1的长度而定，凿除长度较长，则可以分段凿除混凝土32，为此，切割缝31的数量可以大于2条；凿除长度较短，则只需切割两条缝31即可。
优选地，在一实施例中，在上拱量最大处沿纵向按15～30cm的距离对道床板1切割两条缝31，且两条缝31的切割深度为1～4cm。而两条缝31的距离主要为后续凿除混凝土32使用的工具提供操作空间，两条缝31间的间隙不能太小，太小会导致凿除工具放不进，不能顺利凿除混凝土32。相反地，两条缝31间的间隙不能太大，防止碰到轨枕4，且避免破坏轨道结构，同时，太大会浪费浇筑的混凝土32。由于道床板1内部有纵向钢筋7，因此缝31的切割深度不能太深，太深会切割到道床板1内部的纵向钢筋7和横向钢筋8，使切断后的纵向钢筋7间的间距较大，进而导致后续不能顺利焊接纵向钢筋7，而切断横向钢筋8会降低道床板1内部的结构强度，因此两条缝31的切割深度为1～4cm即可。
进一步地，在一实施例中，切割两条缝31的工具可以为切割机，切割机切割后的缝31平整且直，可以保证后续监测上拱的道床板1应力释放时数据的准确性。需要说明的是切割缝31可以为切割机也可以为其他切割工具，只需保证切割后的缝31平整且直即可。
进一步地，在一实施例中，混凝土32的凿除操作可以为电镐，电镐的操作方便、冲击力度大且凿除力度大，对高强度的混凝土32凿除效果好。需要说明的是混凝土32的凿除操作可以电镐也可以为其他凿除工具，只需保证混凝土32凿除效果好即可。
S3：在上拱量最大处切断纵向钢筋。
由于道床板1内部存在纵向钢筋7，纵向钢筋7的张力而阻碍上拱的道床板1应力释放，因此需要在上拱量最大处切断纵向钢筋7，使上拱的道床板1内部无纵向钢筋7的张力而能顺利释放应力产生纵向位移变化。
优选地，在一实施例中，请参阅图2，步骤S3具体包括：
切断后的纵向钢筋7之间间距为1～2cm。
切断后的纵向钢筋7之间间距为1～2cm，方便后续还能焊接切断的纵向钢筋7，确保道床板1内部的纵向钢筋7完整，保证道床板1内部的强度，防止道床板1发生横向位移。
S4：对道床板开凿处进行应力释放，直到道床板的纵向位移变化至预设值。
在道床板开凿处3为上拱量最大处，对其进行应力释放的过程中，道床板1的纵向位移变化至预设值，此时，上拱的道床板1也会跟着下降，从而实现上拱区下降的目的。由于应力释放无需削薄轨道结构内部材料等工序，也无需频繁调节扣件，该处理方法工艺简单、处理工程量小、成本低，且不破坏轨道内部结构，能保证轨道内部结构的强度以及稳定性。
需要说明的是，应力释放的环境温度比施工区域夏季平均最高温度低10°～15°，因应力释放温度太低会导致道床板1应力释放不够；而应力释放温度太高，应力释放完全，但是在冬季的时候，由于热胀冷缩效应导致道床板1收缩，进而轨道结构内部存在拉应力，容易引起道床板1产生开裂，最终产生次生病害。因此应力释放温度的环境温度比施工区域夏季平均最高温度低10°～15°即可。
在一实施例中，请参阅图2，步骤S4具体包括：
标识道床板1开凿前的位置，对道床板开凿处3进行应力释放；
监测道床板开凿处3的位置，直到道床板1的纵向位移变化至预设值。
标识道床板1开凿前的位置方便后续监测其纵向位移变化的具体数值，保证监测纵向位移变化的精准性。在标识道床板1开凿前的位置，对道床板开凿处3进行应力释放后，连续两个天窗内监测道床板开凿处3的位置变化，直到道床板1的纵向位移变化至预设值，说明道床板1应力释放成功。其中，预设值为了保证应力释放适中，避免应力释放不够导致上拱区下降度不够，或者避免应力释放完全，在冬季的时候由于热胀冷缩导致道床板1收缩产生次生病害。
进一步地，在一实施例中，在应力释放的环境温度比施工区域夏季平均最高温度低10°～15°的前提下，优选地，道床板1的纵向位移变化为3～10mm，纵向位移变化太小会导致道床板1应力释放不够；纵向位移变化太大，应力释放完全，但是在冬季的时候，由于热胀冷缩效应导致道床板1收缩，产生次生病害，因此道床板1的纵向位移变化保持3～10cm即可。
需要说明的是，道床板1应力释放的纵向位移变化具体视无砟轨道上拱量而定，上拱量越大，当然纵向位移变化也需跟着变大；上拱量小，当然纵向位移变化也需跟着变小。道床板1的纵向位移变化为3～10cm只是为本申请的最佳实施例而已。
S5：修复道床板开凿处。
当道床板1应力释放完成后，需要修复道床板开凿处3，以此恢复道床板1开凿前的完整性，保证其内部的强度。
进一步地，在一实施例中，请参阅图2或图3，步骤S5具体包括：
重新焊接切断后的纵向钢筋7；
在道床板1两侧安装模板；
在模板间浇筑混凝土32。
首先在切断纵向钢筋处71重新焊接切断后的纵向钢筋7，确保道床板1内部的纵向钢筋7完整，保证道床板1内部的强度，防止道床板1发生横向位移。然后，在道床板1两侧安装模板，避免后续在模板间浇筑的混凝土32溢出，浪费材料，同时保证浇筑后的混凝土32与道床板1两侧的平整性，美化结构。最后，在模板间浇筑混凝土32直到与道床板1面平齐，以此完成对道床板开凿处3的修复。
具体地，在一实施例中，在浇筑混凝土32前可以对道床板开凿处3涂刷界面剂，界面剂起到加强新旧混凝土32之间粘结强度的作用，加强轨道内部结构的强度。另外，在模板间浇筑混凝土32直到与道床板1面平齐后，必要时可以对浇筑混凝土32处的道床板1进行打磨修整，美化结构，同时减少不必要的事故发生。
S6：在道床板开凿处前后沿纵向预设范围内进行植筋锚固。
为了使道床板1不再相对于支撑层2发生纵向方向的位移，加强轨道结构的内部稳定性和强度，在道床板开凿处3进行植筋锚固。
优选地，在一实施例中，请参阅图3，步骤S6具体包括：
在道床板开凿处3前后沿纵向15～20m范围内进行植筋锚固。
由于道床板开凿处3前后沿纵向15～20m范围内是轨道结构产生上拱的区域，也是应力比较大的区域，需要保证该区域内的道床板1不再相对于支撑层2发生纵向方向的位移，加强轨道结构的内部稳定性和强度，因此在道床板开凿处3前后沿纵向进行植筋锚固的预设范围为15～20m。
需要说明的是，在道床板开凿处3前后沿纵向进行植筋锚固的范围视上拱区长度而定，上拱区长度越大，则植筋锚固的范围也越大。
另外，用于植筋锚固的植筋孔9间沿横向间距以及沿纵向间距视具体情况而定，本申请中沿横向设置2～5个植筋孔9，沿纵向相邻间距0.3～1.5m。
S7：对道床板和支撑层间存在的离缝进行注浆修复。
在一实施例中，请参阅图2，在道床板1应力释放后，通过对离缝10进行注浆修复可以避免雨水浸入道床板1和支撑层2间，腐蚀轨道结构内部，提高轨道结构的使用寿命和耐久性，同时，加强道床板1和支撑层2间的强度，提高轨道结构整体稳定性
在一实施例中，对道床板1和支撑层2间存在的离缝10进行注浆修复后，若无砟轨道上拱区的还存在微小的上拱量，可以通过精调扣件5，恢复无砟轨道线路的平顺性。
本申请提供的各个实施例/实施方式在不产生矛盾的情况下可以相互组合。
以上仅为本申请的较佳实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种双块式无砟轨道上拱处理方法，其特征在于，包括：
确认无砟轨道上拱区以及上拱量最大处；
在所述上拱量最大处沿横向开凿道床板；
在所述上拱量最大处切断纵向钢筋；
对所述道床板开凿处进行应力释放，直到所述道床板的纵向位移变化至预设值；
修复所述道床板开凿处；
在所述道床板开凿处前后沿纵向预设范围内进行植筋锚固；
对道床板和支撑层间存在的离缝进行注浆修复。
2.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在上拱量最大处沿横向开凿道床板的步骤，包括：
在所述上拱量最大处沿横向对所述道床板切割两条缝；
凿除两条所述缝之间的混凝土。
3.根据权利要求2所述的处理方法，其特征在于，在所述上拱量最大处沿横向对所述道床板切割两条所述缝的步骤，包括：
在所述上拱量最大处沿纵向按15～30cm的距离对所述道床板切割两条所述缝，且两条所述缝的切割深度为1～4cm。
4.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在所述上拱量最大处切断纵向钢筋的步骤，包括：
切断后的所述纵向钢筋之间间距为1～2cm。
5.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，对所述道床板开凿处进行应力释放，直到所述道床板的纵向位移变化至预设值的步骤，包括：
标识所述道床板开凿前的位置，对所述道床板开凿处进行应力释放；
监测所述道床板开凿处的位置，直到所述道床板的纵向位移变化至预设值。
6.根据权利要求5所述的处理方法，其特征在于，对所述道床板开凿处进行应力释放的步骤，包括：
应力释放的环境温度比施工区域夏季平均最高温度低10°～15°。
7.根据权利要求6所述的处理方法，其特征在于，监测所述道床板开凿处的位置，直到所述道床板的纵向位移变化至预设值的步骤，包括：
所述道床板的纵向位移变化为3～10mm。
8.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，修复所述道床板开凿处的步骤，包括：
重新焊接切断后的所述纵向钢筋；
在所述道床板两侧安装模板；
在所述模板间浇筑混凝土。
9.根据权利要求1所述的处理方法，其特征在于，在所述道床板开凿处前后沿纵向预设范围内进行植筋锚固的步骤，包括：
在所述道床板开凿处前后沿纵向15～20m范围内进行植筋锚固。
10.根据权利要求1～9任意一项所述的处理方法，其特征在于，对道床板和支撑层间存在的离缝进行注浆修复的步骤之后，所述处理方法还包括：
精调扣件系统，恢复线路平顺性。
Priority Applications (1)
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